联合体(union)的定义以及它与结构体的区别是什么

联合体(union)是C/C++提供的一种数据定义格式,其特点是将多个占据同一内存单元的成员放在一起。在union内部定义的所有成员都共享内存的起始位置,即它们共同使用同一块内存空间,并且同时只有一个成员可以得到这块内存的使用权(对该内存的读写)[1][2][3]

联合体与结构体的主要区别如下:

  1. 内存利用:
    • 结构体(struct)的每个成员都有自己的内存空间,并且这些空间是同时存在的,遵循内存对齐原则。一个struct变量的总长度等于所有成员的长度之和[2]
    • 联合体(union)的所有成员共用一块内存空间,并且同时只有一个成员可以访问这块内存。因此,联合体比结构体更节约内存。一个union变量的总长度至少能容纳其内部最大的成员变量,并且要满足是所有成员变量类型大小的整数倍[2]
  2. 成员赋值:
    • 对结构体的不同成员赋值是互不影响的[4]
    • 对联合体的不同成员赋值将会对其他成员进行重写,原来成员的值就不存在了[4]
  3. 访问和修改:
    • 结构体的每个成员都可以被单独访问和修改[2]
    • 在同一时间,只能访问和修改联合体的一个成员[2]
  4. 内存分配:
    • 结构体的内存分配按照其成员的最大类型的倍数进行,并且还与成员定义的顺序有关,可能导致内存浪费[4]
    • 联合体的内存分配则直接等于其内部最大成员的大小[2][4]

综上,联合体和结构体在内存利用、成员赋值、访问修改以及内存分配方面存在显著差异。在使用时,应根据具体需求和数据结构的特点来选择使用哪一种。

结构体和联合体之间有什么区别

结构体(struct)和联合体(union)在C/C++中都是用户自定义的数据类型,但它们之间有着显著的区别。以下是它们之间的主要区别:

  1. 内存分配
    • 结构体(struct):结构体中的每个成员都有自己的内存空间,并且这些空间是同时存在的。结构体的大小是其所有成员大小的总和(可能会因为内存对齐而有所增加)。
    • 联合体(union):联合体中的所有成员共享同一块内存空间。因此,联合体的大小至少足够大以容纳其最大的成员。在任何时候,只有联合体的一个成员是有效的。
  2. 成员访问
    • 结构体(struct):结构体的所有成员都可以被单独访问和修改,而不会互相影响。
    • 联合体(union):在同一时间,只能访问和修改联合体的一个成员。如果你更改了一个成员的值,那么其他成员的值也会被覆盖,因为它们都使用同一块内存。
  3. 用途
    • 结构体(struct):通常用于将多个不同类型的数据组合成一个单一的数据类型,以便更方便地处理这些数据。例如,一个student结构体可能包含name(字符串)、age(整数)和grade(浮点数)等成员。
    • 联合体(union):通常用于节省内存,或者用于存储不同类型但互斥的数据。例如,你可能有一个联合体,它包含一个整数和一个浮点数,但你知道在任何时候只有一个值是有效的。
  4. 初始化
    • 结构体(struct)和联合体(union)都可以被初始化,但联合体的初始化必须指定要初始化的成员。
  5. 内存对齐
    • 结构体(struct)和联合体(union)都可能会受到内存对齐的影响,但联合体通常不会因为这个原因而增加大小,因为它的大小总是基于其最大的成员。
  6. 示例

结构体示例:

c复制代码

struct student {

char name[50];

int age;

float grade;

};

联合体示例:

c复制代码

union data {

int i;

float f;

char str[20];

};

在这个例子中,student结构体包含了三个成员,每个成员都有自己的内存空间。而data联合体只有一个内存块,可以用来存储一个整数、一个浮点数或一个字符数组(但只能存储其中之一)。

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